(57)【要約】      （修正有）【課題】永久磁石に一体に接合（接着）されたバックヨークを樹脂材にて一体にモールド成形することでモータの回転子（マグネットロータ）を構成したキャンドモータポンプを提供する。【解決手段】互いに固着され回転子を構成するバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４は、ロータ本体及びモールド樹脂部の内部に一体にモールド成形されている。バックヨーク３２の内周壁には、互いに対向し合う平面部が設けられているため、モールド成形する際には、この平面部によって、バックヨーク３２はロータ本体（樹脂部分）に対する回り止めが成され、周方向に沿った所定の位置で確実に位置決めされてモールド成形することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体によってリング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に径方向外側へ突出する突起が設けられたバックヨークと、
リング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に前記突起に対応し前記突起が嵌合する切欠部が設けられ、前記バックヨークの外周に一体に固着された永久磁石と、
前記バックヨーク及び永久磁石が外周に一体に設けられる磁石嵌合部を有する樹脂製のロータ本体と、
前記バックヨーク及び永久磁石を前記ロータ本体に一体に覆うモールド樹脂部と、
から成るマグネットロータ。
【請求項２】
前記切欠部は、前記永久磁石の磁極の境界部分に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のマグネットロータ。
【請求項３】
ステータコアの周囲にコイルが巻装されて成る電機子ステータと、周方向に沿って異なる磁極を有し前記電機子ステータの内方に配置されたマグネットロータと、を備えたブラシレスモータであって、
前記マグネットロータは、
磁性体によってリング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に径方向外側へ突出する突起が設けられたバックヨークと、
リング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に前記突起に対応し前記突起が嵌合する切欠部が設けられ、前記バックヨークの外周に一体に固着された永久磁石と、
前記バックヨーク及び永久磁石が外周に一体に設けられる磁石嵌合部を有する樹脂製のロータ本体と、
前記バックヨーク及び永久磁石を前記ロータ本体に一体に覆うモールド樹脂部と、
から成る、ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
固定子と回転子とを有するモータ部と、
前記回転子に連結され前記回転子と共に回転するインペラを有するポンプ部と、
前記モータ部の固定子と回転子との間に配置され前記固定子を前記ポンプ部から隔離密閉するキャンと、
を備えたキャンドモータポンプであって、
前記モータ部の回転子は、
磁性体によってリング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に径方向外側へ突出する突起が設けられたバックヨークと、
リング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に前記突起に対応し前記突起が嵌合する切欠部が設けられ、前記バックヨークの外周に一体に固着された永久磁石と、
前記バックヨーク及び永久磁石が外周に一体に設けられる磁石嵌合部を有する樹脂製のロータ本体と、
前記バックヨーク及び永久磁石を前記ロータ本体に一体に覆うモールド樹脂部と、
から成る、ことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマグネットロータ、ブラシレスモータ、及びキャンドモータポンプ
に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータによって駆動されるポンプのうち、モータの固定子をポンプ部から隔離密閉した構成のキャンドモータポンプが知られている。
【０００３】
この種のキャンドモータポンプは、モータの固定子（コイル）と回転子（マグネット）との間にキャン（密閉容器）を備えており、このキャンによって固定子をポンプ部から隔離密閉しているため、軸封部が無く、揚液の漏れが生じないため、ウォータポンプ等として広く適用されている。
【０００４】
ところで、従来のこのようなウォータポンプとして適用されたキャンドモータポンプでは、キャンによって隔離されたポンプ部内で、すなわち水中で、回転子（希土類永久磁石）が回転する。そのため、回転子としての希土類永久磁石を水中でそのまま使用すると、錆びたり腐食してしまう。
【０００５】
そこで、モータの回転子（希土類永久磁石）に樹脂材を一体にモールド成形した構成のものが提案されている（一例として、特許文献１参照）。このように回転子（希土類永久磁石）に樹脂材を一体にモールド成形することで、当該回転子を水中で使用しても希土類永久磁石の腐食を防止することができる。
【０００６】
ところで、前記特許文献１に提案される如き従来のモータの回転子（永久磁石に樹脂材を一体にモールド成形した回転子）は、回転子としての永久磁石の特性向上のために、磁性体によって形成されたバックヨーク（コア材）を永久磁石と一体に接合（接着）して構成している。ところが、当該永久磁石とこの永久磁石に一体に接合（接着）されたバックヨークを樹脂材にて一体にモールド成形する際に、成形圧（樹脂材の射出圧）が負荷されることで、当該永久磁石とバックヨークとの接合（接着）が不要に解除されて永久磁石が所定位置から不要に回転してしまい、ズレた位置でモールド成形されてしまう可能性があった。
【０００７】
また一方、モールド成形する際に成形圧が負荷されることで、永久磁石の想定外の位置にクラックが発生し、このため着磁後の磁石特性にバラツキが生じる可能性もあった。
【特許文献１】特開平１１−１６６５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、永久磁石とこの永久磁石に一体に接合（接着）されたバックヨークを樹脂材にて一体にモールド成形することでモータの回転子（マグネットロータ）を構成するに際し、モールド成形の際に大きな成形圧が負荷されても、永久磁石とバックヨークとの接合が不要に解除して永久磁石が所定位置から不要に回転することがなく、永久磁石を所定の位置で確実にモールド成形することが可能となり、また、仮に成形圧に起因して永久磁石にクラックが発生しても、磁石特性のバラツキが生じることがないマグネットロータ、ブラシレスモータ、及びキャンドモータポンプを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明のマグネットロータは、磁性体によってリング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に径方向外側へ突出する突起が設けられたバックヨークと、リング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に前記突起に対応し前記突起が嵌合する切欠部が設けられ、前記バックヨークの外周に一体に固着された永久磁石と、前記バックヨーク及び永久磁石が外周に一体に設けられる磁石嵌合部を有する樹脂製のロータ本体と、前記バックヨーク及び永久磁石を前記ロータ本体に一体に覆うモールド樹脂部と、から成っている。
【００１０】
請求項１記載のマグネットロータでは、樹脂製のロータ本体の磁石嵌合部の外周に、バックヨーク及び永久磁石が一体に設けられており、さらに、バックヨーク及び永久磁石がモールド樹脂部によってロータ本体に一体に覆われている。
【００１１】
ここで、バックヨークと永久磁石とは、突起が切欠部に嵌合することで一義的に位置決めされて一体に固着されている。このため、一体に固着されたバックヨークと永久磁石とを樹脂材にて一体にモールド成形する際に大きな成形圧（樹脂材の射出圧）が負荷されても、当該バックヨークと永久磁石との接合が不要に解除して永久磁石が所定位置から不要に回転することがなく、永久磁石を所定の位置で確実にモールド成形することが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明のマグネットロータは、請求項１記載のマグネットロータにおいて、前記切欠部は、前記永久磁石の磁極の境界部分に設けられている、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載のマグネットロータでは、永久磁石の磁極の境界部分に切欠部が設けられているため、当該部位は他の部位に比べて応力集中し易い（所謂、割れ易い）。このため、モールド成形する際に大きな成形圧に起因して永久磁石にクラックが生じようとする場合には、前記切欠部が設けられた部位、すなわち磁極の境界部分にクラックが生じる。
【００１４】
換言すれば、仮にクラックが生じるとすれば、永久磁石の各部位のうち想定された位置（磁極の境界部分）にクラックが発生することになり、着磁後の磁石特性にバラツキが生じることがない。
【００１５】
請求項３に係る発明のブラシレスモータは、ステータコアの周囲にコイルが巻装されて成る電機子ステータと、周方向に沿って異なる磁極を有し前記電機子ステータの内方に配置されたマグネットロータと、を備えたブラシレスモータであって、前記マグネットロータは、磁性体によってリング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に径方向外側へ突出する突起が設けられたバックヨークと、リング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に前記突起に対応し前記突起が嵌合する切欠部が設けられ、前記バックヨークの外周に一体に固着された永久磁石と、前記バックヨーク及び永久磁石が外周に一体に設けられる磁石嵌合部を有する樹脂製のロータ本体と、前記バックヨーク及び永久磁石を前記ロータ本体に一体に覆うモールド樹脂部と、から成る、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載のブラシレスモータでは、マグネットロータは、樹脂製のロータ本体の磁石嵌合部の外周に、バックヨーク及び永久磁石が一体に設けられており、さらに、バックヨーク及び永久磁石がモールド樹脂部によってロータ本体に一体に覆われている。
【００１７】
ここで、バックヨークと永久磁石とは、突起が切欠部に嵌合することで一義的に位置決めされて一体に固着されている。このため、一体に固着されたバックヨークと永久磁石とを樹脂材にて一体にモールド成形する際に大きな成形圧（樹脂材の射出圧）が負荷されても、当該バックヨークと永久磁石との接合が不要に解除して永久磁石が所定位置から不要に回転することがなく、永久磁石を所定の位置で確実にモールド成形することが可能となる。
【００１８】
請求項４に係る発明のキャンドモータポンプは、固定子と回転子とを有するモータ部と、前記回転子に連結され前記回転子と共に回転するインペラを有するポンプ部と、前記モータ部の固定子と回転子との間に配置され前記固定子を前記ポンプ部から隔離密閉するキャンと、を備えたキャンドモータポンプであって、前記モータ部の回転子は、磁性体によってリング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に径方向外側へ突出する突起が設けられたバックヨークと、リング状に形成され、軸線方向一端周縁部分に前記突起に対応し前記突起が嵌合する切欠部が設けられ、前記バックヨークの外周に一体に固着された永久磁石と、前記バックヨーク及び永久磁石が外周に一体に設けられる磁石嵌合部を有する樹脂製のロータ本体と、前記バックヨーク及び永久磁石を前記ロータ本体に一体に覆うモールド樹脂部と、から成る、ことを特徴としている。
【００１９】
請求項４記載のキャンドモータポンプでは、モータ部の回転子は、樹脂製のロータ本体の磁石嵌合部の外周に、バックヨーク及び永久磁石が一体に設けられており、さらに、バックヨーク及び永久磁石がモールド樹脂部によってロータ本体に一体に覆われている。
【００２０】
ここで、バックヨークと永久磁石とは、突起が切欠部に嵌合することで一義的に位置決めされて一体に固着されている。このため、一体に固着されたバックヨークと永久磁石とを樹脂材にて一体にモールド成形する際に大きな成形圧（樹脂材の射出圧）が負荷されても、当該バックヨークと永久磁石との接合が不要に解除して永久磁石が所定位置から不要に回転することがなく、永久磁石を所定の位置で確実にモールド成形することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１には本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプ１０の全体構成が断面図にて示されている。
【００２２】
キャンドモータポンプ１０は、樹脂製のモータハウジング１２、及び、このモータハウジング１２にＯリング１４を介して接続された樹脂製のポンプハウジング１６を備えている。モータハウジング１２内にはモータ部１８が設けられており、また、ポンプハウジング１６内にはポンプ部２０が設けられている。
【００２３】
モータ部１８は、固定子２２（電機子ステータ）と回転子２４（マグネットロータ）とを有しており、固定子２２は、鉄心（ステータコア）の周囲に巻線（コイル）が巻装された構成となっており、モータハウジング１２の内方に配置されている。一方、モータ部１８の回転子２４は、固定子２２の内方側に位置し、ポンプハウジング１６に取り付けられた支軸２６に軸受２８を介して回転可能に支持されており、この支軸２６周りに回転する。
【００２４】
ここで、図２には、モータ部１８の回転子２４（マグネットロータ）単体の構成が断面図にて示されている。回転子２４は、樹脂製のロータ本体３０と、このロータ本体３０の周囲に一体にモールド成形により設けられたバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４と、モールド樹脂部３６と、によって構成されている。
【００２５】
またここで、図３には、回転子２４のロータ本体３０の構成が断面図にて示されている。ロータ本体３０は、全体として略円筒形に構成されており、磁石嵌合部３８が形成されている。この磁石嵌合部３８に、バックヨーク３２及び希土類永久磁石３４が一体に設けられている。
【００２６】
ここで、図４には、バックヨーク３２及び希土類永久磁石３４の構成が斜視図にて示されており、図５には、バックヨーク３２及び希土類永久磁石３４の構成が正面図にて示されている。
【００２７】
バックヨーク３２は、磁性体によって全体としてリング状に形成されており、その内周壁には、互いに対向し合う一対の平面部３３が設けられている。この平面部３３によって、ロータ本体３０の磁石嵌合部３８に対する回り止め（周方向に沿った位置決め）が成される構成である。また、バックヨーク３２の軸線方向後端（図１左方側）周縁部分には、互いに対向する位置（周方向に１８０度反対側）に、径方向外側へ突出する突起３５がそれぞれ設けられている。
【００２８】
一方、希土類永久磁石３４も、全体としてリング状に形成されており、軸線方向後端（図１左方側）周縁部分には、互いに対向する位置（周方向に１８０度反対側）に、バックヨーク３２の一対の突起３５に対応してそれぞれ切欠部３７が設けられている。しかも、これらの切欠部３７は、希土類永久磁石３４の磁極（Ｎ極及びＳ極）の境界部分に設けられている。この希土類永久磁石３４の切欠部３７にバックヨーク３２の突起３５が嵌合することで、希土類永久磁石３４がバックヨーク３２の外周に一体に固着された構成となっている。
【００２９】
なお、突起３５及び切欠部３７の形状は特定のものに限定されるものではなく、例えば、図６（Ａ）に示す切欠部３７（突起３５）の如く、側面視において半円形であってもよく、また、図６（Ｂ）に示す切欠部３９の如く、側面視において三角形であってもよく、さらに、図６（Ｃ）に示す切欠部４１の如く、側面視において四角形であってもよい。
【００３０】
また、磁石嵌合部３８の軸方向前方側（図３右方側）には、２つのリブ４０が一体に形成されている。これらのリブ４０は、径方向外側へ向けて突出し円周方向に沿って環状に連続して形成されており、軸方向に沿って互いに隣接して二重に設けられている。またさらに、磁石嵌合部３８の軸方向後方側（図３左方側）には、２つのリブ４２が一体に形成されている。これらのリブ４２も、外側へ向けて突出し円周方向に沿って環状に連続して形成されており、互いに隣接して二重に設けられている。
【００３１】
一方、モールド樹脂部３６は、図２に示す如く、バックヨーク３２及び希土類永久磁石３４並びにリブ４０及びリブ４２を外方から被覆するように、ロータ本体３０に一体にモールド成形されている。
【００３２】
このように、回転子２４は、ロータ本体３０及びモールド樹脂部３６の内部にバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４が一体にモールド成形された構成となっている。
【００３３】
さらに、このキャンドモータポンプ１０は、キャン４４を備えている。キャン４４は、回転子２４のロータ本体３０及びモールド樹脂部３６と同様に、樹脂材から成っており、モータ部１８の固定子２２と回転子２４との間に配置され、しかも、その一端部が固定子２２の外周側にも延出されてモータハウジング１２に連続して一体化された構成となっている。これにより、キャン４４は、固定子２２を回転子２４及びポンプ部２０から隔離密閉している。
【００３４】
また、キャン４４の後端側（図１左方側）には、Ｏリング４６を介して放熱板４８が接続されており、キャン４４の内方側（回転子２４の側）を密閉封止している。さらに、放熱板４８の裏面側には、回路素子５０が設けられている。
【００３５】
一方、ポンプ部２０は、モータ部１８の回転子２４（ロータ本体３０）に連結されたインペラ５２を有しており、回転子２４と共にインペラ５２が回転することで、吸入孔５４から揚液を吸い込み、吐出孔５６から吐出する構成となっている。
【００３６】
次に本実施の形態の作用をキャンドモータポンプ１０（回転子２４）の製造方法と併せて説明する。
【００３７】
上記構成のキャンドモータポンプ１０の回転子２４を製造する際には、先ず、バックヨーク３２及び希土類永久磁石３４を一体に固着する。すなわち、希土類永久磁石３４の切欠部３７にバックヨーク３２の突起３５を嵌合させることで、希土類永久磁石３４をバックヨーク３２の外周に一体に固着させる。
【００３８】
次いで、第１の樹脂成形工程によって、一体に固着したバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４を、ロータ本体３０の磁石嵌合部３８に一体にモールド成形する。しかもこの際には、磁石嵌合部３８の軸方向両側にそれぞれリブ４０、リブ４２を形成する（図３図示状態）。
【００３９】
さらに、第２の樹脂成形工程によって、リブ４０及びリブ４２を溶融させながらバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４をロータ本体３０に一体に樹脂材によってモールド成形してモールド樹脂部３６を形成する（図２図示状態）。
【００４０】
以上の如く、本実施の形態に係るキャンドモータポンプ１０では、モータ部１８の回転子２４は、ロータ本体３０及びモールド樹脂部３６の内部にバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４が一体にモールド成形された構成となっている。またしかも、キャン４４（及びモータハウジング１２）は、樹脂材から成っており、モータ部１８の固定子２２と回転子２４との間に配置されて固定子２２を回転子２４及びポンプ部２０から隔離密閉している。
【００４１】
ここで、回転子２４のバックヨーク３２の内周壁には、互いに対向し合う平面部３３が設けられているため、前述の如く第１の樹脂成形工程によってバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４をロータ本体３０の磁石嵌合部３８に一体にモールド成形する際には、この平面部３３によって、バックヨーク３２はロータ本体３０の磁石嵌合部３８に対する回り止めが成され、周方向に沿った所定の位置で確実に位置決めされてモールド成形することができる。
【００４２】
また、バックヨーク３２と希土類永久磁石３４とは、突起３５が切欠部３７に嵌合することで一義的に位置決めされて一体に固着されている。このため、前述の如く第２の樹脂成形工程によってバックヨーク３２及び希土類永久磁石３４をロータ本体３０に一体に樹脂材によってモールド成形してモールド樹脂部３６を形成する際に、大きな成形圧（樹脂材の射出圧）が負荷されても、当該バックヨーク３２と希土類永久磁石３４との接合が不要に解除して希土類永久磁石３４が所定位置から不要に回転することがなく、希土類永久磁石３４を所定の位置で確実にモールド成形することが可能となる。これにより、希土類永久磁石３４すなわち回転子２４の特性がバラツクことがない。
【００４３】
またさらに、回転子２４の希土類永久磁石３４は、磁石の磁極（Ｎ極及びＳ極）の境界部分に切欠部３７が設けられているため、当該部位は他の部位に比べて応力集中し易い（所謂、割れ易い）。このため、前述の如くモールド成形する際に大きな成形圧が負荷されることに起因して希土類永久磁石３４にクラックが生じようとする場合には、前記切欠部３７が設けられた部位、すなわち磁極の境界部分にクラックが生じる。
【００４４】
換言すれば、仮にクラックが生じるとすれば、希土類永久磁石３４の各部位のうち想定された位置（磁極の境界部分）にクラックが発生することになり、着磁後の磁石特性にバラツキが生じることがない。
【００４５】
このように、本実施の形態に係るキャンドモータポンプ１０では、希土類永久磁石３４とこの希土類永久磁石３４に一体に固着（接合）されたバックヨーク３２を樹脂材にて一体にモールド成形することで回転子２４（マグネットロータ）を構成するに際し、モールド成形の際に大きな成形圧が負荷されても、希土類永久磁石３４とバックヨーク３２との固着（接合）が不要に解除して希土類永久磁石３４が所定位置から不要に回転することがなく、希土類永久磁石３４を所定の位置で確実にモールド成形することが可能となり、また、仮に成形圧に起因して希土類永久磁石３４にクラックが発生しても、磁石特性のバラツキが生じることがない。
【００４６】
なお、前述した実施の形態においては、バックヨーク３２の内周壁に互いに対向し合う一対の平面部３３を設けた構成としたが、これに限らず、当該平面部３３を何れか一方とする構成としてもよい。この場合であっても、バックヨーク３２はロータ本体３０の磁石嵌合部３８に対する回り止めが成され、周方向に沿った所定の位置で確実に位置決めされてモールド成形することができる。
【００４７】
また、前述した実施の形態においては、バックヨーク３２の軸線方向後端周縁部分の互いに対向する位置（周方向に１８０度反対側）にそれぞれ突起３５を設け、同様に、希土類永久磁石３４の軸線方向後端周縁部分の互いに対向する位置にそれぞれ切欠部３７を設けた構成としたが、これらの突起３５及び切欠部３７の形成箇所や個数はこれに限るものではない。
【００４８】
例えば、バックヨーク３２の軸線方向両端周縁部分（前後方向の両サイド）に共に突起３５を設けると共に、希土類永久磁石３４の軸線方向両端周縁部分（前後方向の両サイド）に共に切欠部３７を設ける構成としてもよい。この場合には、バックヨーク３２と希土類永久磁石３４との固着力が一層向上し、希土類永久磁石３４を所定の位置で一層確実にモールド成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの回転子（マグネットロータ）単体の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの回転子（マグネットロータ）を構成するバックヨーク及び希土類永久磁石をロータ本体の磁石嵌合部に一体にモールド成形した状態を示すロータ本体の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの回転子（マグネットロータ）を構成するバックヨーク及び希土類永久磁石の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの回転子（マグネットロータ）を構成するバックヨーク及び希土類永久磁石の構成を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの回転子（マグネットロータ）を構成する希土類永久磁石に設けられた切欠部の形状を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・キャンドモータポンプ、１２・・モータハウジング、１６・・ポンプハウジング、１８・・モータ部、２０・・ポンプ部、２２・・固定子（電機子ステータ）、２４・・回転子（マグネットロータ）、３０・・ロータ本体、３２・・バックヨーク、３３・・平面部、３４・・希土類永久磁石、３５・・突起、３６・・モールド樹脂部、３７・・切欠部、３８・・磁石嵌合部、４４・・キャン、５２・・インペラ
【図１】
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【図２】
2005299559.tif 000004
【図３】
2005299559.tif 000005
【図４】
2005299559.tif 000006
【図５】
2005299559.tif 000007
【図６】
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